3.1 天体运动 预习案 高一物理教科版（2019）必修第二册

3.1天体运动预习案高一物理教科版（2019）必修第二册1.熟悉地心说、日心说、开普勒三定律的演变过程。2.了解描述椭圆轨道的基本参数（半长轴、焦点、离心率）3.掌握开普勒三定律的物理意义及数学表达式。重点开普勒第三定律及其应用难点椭圆轨道的进阶运算例如半长轴与行星平均轨道半径的关系、近日点与日点的速度比较；开普勒定律的适用范围一、天体理论的发展史理论提出者核心观点意义地心说①______②______为宇宙中心建立本轮-均轮模型日心说③______④______为宇宙中心简化行星运动描述椭圆定律⑤______行星沿⑥______轨道运动首次精确吻合观测数据二、开普勒行星运动定律1.开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是⑦_______，太阳处在所有椭圆的一个⑧_______上。2.开普勒第二定律：从太阳到行星的连线在相等的⑨_______内扫过相等的⑩_______3.开普勒第三定律：行星轨道半长轴的⑪_______与⑫_______的二次方的比是一个常量，用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，得到⑬___________比值k是一个与行星无关的常量。

答案：①托勒密②地球③哥白尼④太阳⑤开普勒⑥椭圆⑦椭圆⑧焦点⑨时间⑩面积⑪三次方⑫公转周期⑬1.下列说法正确的是()A.引力常量由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出B.由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动C.由可知，当r趋于零时万有引力趋于无穷大D.由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即，其中k与行星有关2.“鹊桥二号”中继星环绕月球运行，其24小时椭圆轨道的半长轴为a。已知地球同步卫星的轨道半径为r，则月球与地球质量之比可表示为()A. B. C. D.3.月球绕地球环绕轨迹可看作以地球为圆心的圆。已知地月之间的距离大约是地球半径的60倍，近地卫星的周期为T，则月球绕地球公转的周期约为()A. B. C. D.4.如图所示，地球绕太阳沿椭圆轨道运动，地球与太阳的连线在三段相同时间内扫过的面积S如图中阴影所示，则()A. B. C. D.5.如图所示，焦点为和的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率小，则根据开普勒定律可知，太阳应位于()A.A处 B.B处 C.处 D.处

答案以及解析1.答案：A解析：A.引力常量由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出，选项A正确；B.开普勒第一定律为所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，并非都在同一轨道上，选项B错误；C.当两物体间的距离趋于零时，万有引力定律公式不再适用。故不能得出万有引力趋向于穷大的结论，选项C错误；D.由，可得，即k与太阳的质量有关，与行星的质量无关，选项D错误。故选A。2.答案：D解析：“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道上运行时，根据开普勒第三定律有，对地球的同步卫星由开普勒第三定律有，则有，D正确。3.答案：B解析：根据开普勒第三定律有,解得,故选B。4.答案：C解析：根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。故选C。5.答案：C解析：根据开普勒第二定律可知，太阳和火星连线在相